關于熱軋帶鋼生產過程中常見質量問題的分析

黃治東

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司板帶廠，山東 濟南 271104）

隨著工業生產發展，對于生產材料的質量要求愈加嚴格，這已經成為了提升產品品質的關鍵途徑。而熱軋帶鋼作為當前工業生產中應用較為廣泛的鋼材料之一，不論是在生產設備制造還是在工業產品生產中，熱軋帶鋼都具有重要應用價值。因此，對于熱軋帶鋼生產質量的提升，就成為了當前鋼材料生產企業的重要任務，需要根據熱軋帶鋼生產實際，對生產中的常見質量問題加以解決。

1 熱軋帶鋼概論

1.1 材料簡介

熱軋帶鋼一般主要指的是材料基礎厚度為1mm～20mm的鋼帶卷，并且基礎寬度為600mm～2000mm。其中熱軋帶鋼能夠直接作為鋼板使用，同樣可以為狗也生產作為基礎胚料。為此改材料被廣泛的使用在汽車生產、電機設備、化工行業以及造船等相關管理部門，同樣能夠作為冷軋、焊管、冷彎型鋼材生產的基礎胚料。

帶鋼熱連軋機在實施過程中是生產熱軋帶鋼的主要設備和儀器，所以普遍具備生產效率相對較高、基礎生產數量較高、生產質量較高等技術優勢。除此之外，熱軋帶鋼按照產品的基礎寬度以及生產技術工藝四種方式。比如：寬帶鋼熱連軋模式、寬帶鋼可逆式熱軋模式、窄帶鋼熱連軋模式以及行星軋機熱軋帶鋼模式。

1.2 技術需求

熱軋帶鋼的坯料一般為連鑄板坯或初軋板坯，化學成分、尺寸公差、彎曲度和端部形狀應符合要求，對于冷裝的坯料應進行檢查，對于熱裝的坯料應提供無缺陷坯，即表面不得有肉眼可見的缺陷，內部不應有縮孔、疏松和偏析等。

1.2.1 尺寸精度要求高

尺寸精度主要是厚度精度，因為它不僅影響到使用性能及連續自動沖壓后步工序，而且在生產中的控制難度最大。此外，厚度偏差對節約金屬影響也很大。加熱主要控制加熱溫度、時間、速度和溫度制度（包括預熱段、加熱段和均熱段溫度）。防止出現過熱、過燒、氧化、脫碳或黏鋼等現象。最好采用步進式加熱爐，對表面質量有利。

1.2.2 板形要好

板形要平坦，無浪形瓢曲才好使用。但是由于板、帶鋼既寬且薄，對不均勻變形的敏感性又特別大，所以要保持良好的板形就很不容易。板、帶越薄，其不均勻變形的敏感性越大，保持良好板形的難度也就越大。顯然，板形的不良來源于變形的不均勻，而變形的不均又往往導致厚度的不均。因此，板形的好壞往往與厚度精確度也有著直接的關系。

1.2.3 表面質量要好

板、帶鋼是單位體積的表面積最大的一種鋼材，又多用作外圍構件，必須保證表面的質量。表面缺陷不僅損害板制件的外觀，而且往往敗壞性能或成為產生破裂和銹蝕的策源地，成為應力集中的薄弱環節。性能要好。板、帶鋼的性能要求主要包括力學性能、工藝性能和某些鋼板的特殊物理或化學性能。一般結構鋼板只要求具備較好的工藝性能，例如冷彎和焊接性能等，而對力學性能的要求不很嚴格。

1.3 生產工藝

熱軋帶鋼的坯料一般為連鑄板坯或初軋板坯，化學成分、尺寸公差、彎曲度和端部形狀應符合要求，對于冷裝的坯料應進行檢查，對于熱裝的坯料應提供無缺陷坯，即表面不得有肉眼可見的缺陷，內部不應有縮孔、疏松和偏析等。

加熱主要控制加熱溫度、時間、速度和溫度制度（包括預熱段、加熱段和均熱段溫度）。防止出現過熱、過燒、氧化、脫碳或黏鋼等現象。最好采用步進式加熱爐，對表面質量有利。

除鱗的裝置有平輥除鱗機、立輥除鱗機和高壓水除鱗箱。廣泛采用的是經立輥軋邊后，再用高壓水（10MPa～15MPa）去除氧化鐵皮。

粗軋的作用是壓縮和延伸坯料，向精軋提供尺寸和板形符合要求的坯料。在粗軋過程中應按設定的各道次壓下量和速度進行控制，盡可能提高粗軋機組的出坯溫度，并保證粗軋坯的厚度和寬度。為了縮短機架之間的距離，粗軋機組最后兩架采用連續式布置。

精軋是按軋制規程規定各機架的壓下量、軋制溫度、速度進行軋制。一般是按秒流量相等或恒張力模式進行控制。采用液壓或電動AGC控制厚度，軋制過程的溫度控制包括終軋溫度和頭尾溫差控制。為了控制板形，采用輥型和預彎輥裝置，保證鋼帶的橫向厚度差。

精軋后鋼帶溫度為900℃～950℃，必須在幾秒鐘內冷卻到600℃～650℃才能卷取。一般采用層流冷卻和水幕冷卻。層流冷卻是采用低水壓大水量冷卻，根據帶鋼厚度和終軋溫度自動調整水量。水幕冷卻的帶鋼橫向冷卻均勻、冷卻速度快且冷卻能力高。為了保證熱軋帶鋼的組織和性能符合要求，軋后必須在較低的溫度和較高的速度下進行卷取，卷取溫度一般在500℃～650℃。卷取溫度過高，晶粒粗大。

2 熱軋帶鋼生產工藝流程分析

某鋼廠在國內鋼材料供應中占有重要地位，隨著近年來工業生產發展以及工業自動化建設腳步的不斷推進，生產設備制造以及鋼制品生產中對于熱軋帶鋼的生產質量要求愈加嚴格。但是在該鋼廠的熱軋帶鋼生產中，由于各方面原因導致了熱軋鋼帶生產質量問題的產生，給該企業的生產發展帶來了嚴重的不利影響。隨著鋼材市場消費者對于熱軋鋼帶生產質量要求的不斷提升，為進一步推動企業發展，該鋼廠對現有的熱軋帶鋼生產工藝流程進行了深入分析，以分析熱軋帶鋼生產中的常見質量問題以及問題的產生原因，并未施工質量問題的解決奠定基礎。現階段該鋼廠熱軋帶鋼生產工藝流程主要包含以下方面：

在該鋼廠的生產工作開展中，以兩流連鑄機是來對熱軋帶鋼的板坯進行加熱處理，需要將板坯加熱到1150℃以上，并要保證板坯的溫度不高于1250℃，在板坯出爐后，需要使用高壓水對板坯進行除鱗，以避免板坯上出現爐生氧化鐵皮而影響板坯的質量。然后以可逆粗軋機對板坯進行1次～7次的軋制處理后送入熱卷箱，開卷后經過飛剪切頭尾，然后以7臺精軋機組對飛剪切的板坯進行是精軋。精軋后對形成的熱軋帶鋼材料進行冷卻處理，需要在其輸出軌道上進行，通過層流冷卻裝置的使用，使帶鋼能夠達到卷取處理的工藝溫度要求，然后對帶鋼進行卷取處理，完成后需要對帶鋼進行稱重、標號等標識流程，然后濟進行統一打捆，然后通過吊車和運輸車，將加工完成的帶鋼運送到倉庫進行保存。熱軋帶鋼的具體具體工藝流程就包含了以下技術環節：熱軋酸洗板卷→開卷→切頭尾→焊接→入口活套→改良森吉米爾法臥式退火爐→熱鍍鋅→鍍后冷卻→鋅層測厚儀→光整拉矯→鈍化處理→檢查臺→靜電涂油→卷取→稱重打包→成品入庫[1]。

3 熱軋帶鋼生產過程中的常見質量問題及其原因分析

在熱軋帶鋼的生產過程中，往往會由于外界因素影響或者工藝問題而導致其質量出現問題。而隨著當前市場發展中消費者對熱軋帶鋼質量要求的不斷提升，就需要在熱軋帶鋼生產實踐中，注重對生產常見問題的解決，全面提升熱軋帶鋼的生產質量。而當前熱軋帶鋼生產過程中的常見問題及其問題產生的原因主要就包含以下方面：

第一，裂紋問題。在熱軋帶鋼的生產實踐中，較為常見的問題之一就是鋼材表面的裂紋問題，如圖1所示。一般情況下，熱軋帶鋼的裂紋多以縱裂的形式出現，裂紋的長度以及深度各異，會受多方面影響而發生改變，呈現為非品質的較細暗線結構。一旦熱軋帶鋼出現裂紋問題，就會對熱軋帶鋼的質量產生嚴重影響，甚至導致熱軋帶鋼無法使用的情況出現[2]。而導致熱軋帶鋼加工中裂紋問題產生的主要原因就是由于板坯表面存在裂紋，生產過程中無法消除裂紋影響，導致熱軋帶鋼表面出現裂紋情況。或者由于銅板表面存在缺陷，板坯的坯殼生長不夠均勻，無法滿足熱軋帶鋼加工的實際需求，保護渣性能無法達到相關于要求標準，結晶器錐度與熱流控制不科學，也會導致熱軋帶鋼裂紋情況的產生。

圖1 熱軋帶鋼裂紋問題

第二，斑痕問題。斑痕問題也是熱軋帶鋼生產過程中常見的質量問題之一，會在帶鋼表面形成小斑點、大塊斑痕或者帶狀條紋，并且以不規則形式在帶鋼表面分布，甚至造成熱軋帶鋼表面出現粗糙麻點，如圖二所示。而導致熱軋帶鋼生產過程中斑痕問題出現的主要原因就是由于氧化鐵皮壓入造成的。并且在熱軋帶鋼生產的是實際過程中，不同次氧化鐵皮的壓入也會導致熱軋帶鋼表面的斑痕結構有所差異。而這種情況出現的主要原因包含了幾個方面：①板坯在實際的加熱過程中加熱時間過長，其表面的氧化鐵皮過厚，一次氧化鐵皮沒有去除干凈，導致其在軋制過程中被壓入帶鋼表面。②除鱗水的水壓設置過低，在熱軋帶鋼的實際生產過程中存在除鱗不達要求標準的情況，或者存在噴嘴堵塞、老化或者掉嘴情況。③除鱗過程中工序流程不夠科學，導致板坯頭尾除鱗不凈而造成斑點情況的出現。④在熱軋帶鋼加工中軋輥選擇不夠科學，軋輥的噸位過高，導致熱軋帶鋼表面被磨損，而造成麻面問題[3]。⑤精軋側導板位置安裝不夠科學，安裝位置過高，襯板磨損過度造成板帶出現氧化鐵皮被壓入的情況發生。

圖2 熱軋帶鋼表面斑痕問題

第三，壓痕問題。在熱軋帶鋼的生產過程中，其壓痕問題一般是在板卷表面以周期性分布的，壓痕形成的寬度和長度都較為固定，在熱軋帶鋼表面出現輕微凹陷或者凸起。而導致熱軋帶鋼壓痕問題出現的主要原因就是由于在其實際生產的軋鋼過程匯總難甩尾而導致輥面打傷以及軋件掉塊而造成的。同時，軋輥或者夾送輥表面沾有異物也容易導致鋼表面出現壓痕問題，影響熱軋帶鋼的表面平整度，進而導致熱軋帶鋼的生產質量無法達到要求標準。

第四，隆起問題。熱軋帶鋼的隆起問題主要是針對帶材邊部位置，一般情況下會在該位置形成一條呈現為條狀的隆起，沿著帶材的軋向分布，并且會在帶鋼的上下表面同時存在，嚴重影響熱軋帶鋼的使用質量。而導致熱軋帶鋼邊部隆起問題出現的主要原因就是由于工作輥、夾送輥或者助卷輥的局部位置存在磨損問題，導致帶鋼邊部受磨損間隙影響而出現隆起。因此，隆起問題也是當前熱軋帶鋼生產過程中較為常見的質量問題，要想提升熱軋帶鋼的生產質量，就必須注重對隆起問題的解決與處理，避免因為熱軋帶鋼的邊部隆起而造成帶鋼無法使用。

4 熱軋帶鋼生產過程中常見質量問題的解決措施

針對當前熱軋帶鋼生產過程中常見相關質量問題，要想進一步提升熱軋帶鋼的生產質量，保證鋼廠的經濟效益，就必須根據其生產問題的產生原因落實相應的解決措施，以此保證熱軋帶鋼的生產質量和生產工藝流程的科學，為新時期熱軋帶鋼的市場競爭發展奠定基礎與保障。針對當前熱軋帶鋼生產過程中的常見問題，其解決措施主要包含以下方面：

第一，裂紋問題的解決措施。裂紋作為影響熱軋帶鋼質量的關鍵因素，在對熱軋帶鋼質量問題處理的實際過程中，就需要對其問題產生的原因進行深入分析。根據上述文中對熱軋帶鋼生產過程中裂紋產生原因的分析，要想避免熱軋帶鋼生產中鑄坯縱裂問題的產生，就必須注重對連鑄工序設備的維護與保養，避免其設備在生產中出現鍍層剝落的問題，并需要高度重視對保護渣使用體系的完善，并加強對分鋼種以及規格的錐度表及流場區域的摸索與研究，以此提升熱軋帶鋼的生產質量。

第二，斑紋問題的解決措施。斑痕問題作為影響熱軋帶鋼表面質量的重要生產問題，在實際過程中，需要根據其出現的主要原因進行問題的判斷并加以解決。實際過程中，要保證板坯的加熱時間科學，避免板坯加熱時間過長而導致一次氧化鐵皮無法去除干凈。同時，要根據熱軋帶鋼的生產工藝需求進行除鱗水壓力的控制，比建立定期檢修計劃，對除鱗水噴頭狀況加以檢驗，避免出現掉嘴、噴嘴堵塞等情況[4]。并需要保證熱軋帶鋼生產加工中軋輥使用的科學，避免軋輥噸位過高或過低，過高容易導致一次氧化鐵被壓入板坯而出現斑痕，過低又無法保證熱軋帶鋼的生產質量。

第三，壓痕問題的解決措施。熱軋帶鋼的壓痕主要是由于軋輥、夾送輥或者卷輥造成的。在對熱軋帶鋼生產中的壓痕問題進行處理時，就需要從這個角度落實解決措施。實際過程中，可以根據壓痕的大小以及面積進行軋輥、夾送輥以及卷輥的磨損情況，如果磨損較輕，可對軋輥、夾送輥或者卷輥進行修磨處理，如果壓痕較為嚴重，就需要對軋輥、夾送輥或者卷輥進行更換處理。

第四，隆起問題的解決措施。為避免熱軋帶鋼生產中隆起問題的產生，應優化軋輥凸度，加強軋輥的磨削精度和使用制度；加強水冷噴嘴的維護，避免出現因噴嘴的堵塞、掉落等情況使軋輥出現不均勻磨損；同時也要及時打磨、更換助卷輥和夾送輥，避免磨損嚴重。

5 結語

綜上所述，現代市場發展中對于熱軋帶鋼的質量要求愈加嚴格，要想保證熱軋帶鋼的生產質量，就必須注重對其生產中常見問題及原因加以處理和分析，采用針對性的解決措施，全面提升熱軋帶鋼的生產質量，以此推動我國工業產業的發展，提升鋼廠的經濟效益，避免因為熱軋帶鋼生產過程中的問題而影響其發展。